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預測「未來」智力

林希陶_96
・2015/02/11 ・4082字 ・閱讀時間約 8 分鐘 ・SR值 528 ・七年級

智力測驗的發展,迄今已超過一百年了。臨床心理師必須就其手邊有限之資料,以科學之方法,像「回到未來」的電影一般,推估其「未來」(生病之前)智能。在醫療的場域之中,此種難題,輪番上演,永無休止,持續鍛鍊臨床心理師的判斷、決斷能力。

CC by Harald Groven
CC by Harald Groven

個案狀況說明

案例一:個案A在母親懷孕期間,婦產科醫師之例行檢查中並未發現任何異狀。等小孩出生之後,開始進行新生兒健康篩檢時,才赫然發現有腦水腫(註一)。當時父母無法諒解,認為是醫療疏失,並在小孩六個月大時轉院至外院進行神經外科手術。手術雖然順利,但父母親仍舊認為小孩各方面的發展都有問題,後續也接受醫院的安排,進行各式各樣的復健。復健的成效並不是全面性的,有些能力父母認為還是較弱,如語言及動作能力,家長甚至覺得有發展遲緩之可能。到小孩逐漸長大要上小學時,在入學前評估的當下,父母認為個案的智能不夠好,並且強烈懷疑是腦水腫所造成的。

上述之事件,是一件未成形的醫療糾紛。父母提出的質疑在於醫院之產前檢查不夠精確,以及腦水腫使得小孩智能下降。以目前的資料可知,產前檢查即使完備,大約有百分之三的小孩出生之後仍有問題,這是醫療檢查亟欲想減低的部分,也是科學的極限。另外,我們到底能不能「回到未來」,得知小孩出生時的智力,進而判斷小孩是否因腦部受到傷害,而有智能上的下降?

案例二:個案B之弟弟已被診斷為性聯遺傳之腎上腺白質退化症(X-linkedAdrenoleukodystrophy, X-ALD),此疾病為遺傳性疾病,所以B也至門診檢查,以確認其診斷。檢查結果顯示其非常長鏈脂肪酸(Very Long Chain Fatty Acid,VLCFA)數值已偏高(註二);核磁共振攝影檢查(magnetic resonance imaging,MRI)發現個案腦部後側已有退化現象。因其診斷已確認,目前暫時先使用羅倫佐的油(Lorenzo’s oil)進行治療。X-ALD有多種治療方法,其中之一是骨髓移植。但全世界的醫院在實行此一手術時都相當謹慎,因其手術風險很高,且移植之後需密集照護。因此,施行手術的時機就成為關鍵因素,並有多種考量。其中一種考量是在個案智能顯著下降的瞬間,就施行手術,以確保個案的腦部不再受到疾病的侵襲。因智能顯著降低的時間,代表疾病已正式侵入大腦,因而影響腦中各個部位,並造成相關認知功能變差。為了確保手術之後良好的生活品質,能否正確地預估智能變化,成為關鍵的契機(註三)。

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這裡所提出的案例,皆與推測、判斷智能上升或下降有關。這一議題在臨床心理衡鑑上,稱為「病前智商之預測」(Premorbid IQ Estimation),是臨床心理師經常需要面對的工作之一。此一領域在國外已經發展多年,並有多位學者投入鑽研,經由完整的常模資料及後設分析,進而推算出適合的預測公式。

智力測驗簡介

在說明預測公式之前,我們需先簡要瞭解何謂智力測驗。智力測驗有多種形式,目前魏氏智力測驗是最常使用的智力測驗,現今已從年齡上區分,發展成三種版本:成人版、兒童版及幼兒版。智力測驗除了可瞭解個案的優勢及劣勢能力,也可知道與常模比較之後,整體能力之落點所在,有助於後續之治療及輔助計畫。在此多樣化的功能之中,預測智能退化與否,是方興未艾、俯拾即是之常見課題。

在醫療領域之中,如何預測智力是否有退化,常常成為接續治療之依據。此一議題可粗略以成人與兒童做為區分。成年人已發展成熟,其智能也處於穩定狀態。若遇需要判斷其智力是否退化,可從其學業成績、教育年限、職業類別及社經地位上來推估。至於兒童的狀況則較為複雜,因兒童還在發展中,智能還不停地往前增長,仍有進步之可能。我們如何回到兒童誕生的時刻,得知其當時之智能,進而判斷小孩「未來」發展的極限。預估一個不確定的將來,成為兒童臨床心理專家必須想盡辦法克服之難題。

「未來」智力之預測方法

目前最常使用的預測方法有二,分述於下:

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第一個預測方法在八零年代即發展出來,其估算公式為:

IQest = r × (x-100)+100。

IQest代表預測的智商,r為相關係數,x代表親屬或先前的智商分數。相關係數之資料,是由科學研究不斷地累積而來的。其係數必須考慮所參考之基準點,而有所調整。若可得知父母其中之一的智商,其相關係數為.42;若可得知兄弟姊妹其中之一的智商,其相關係數為.47;若可得知父母智商的平均值,其相關係數為.50;若可得知個案先前的智商,其相關係數為.91。得到預測智商之後,需與個案現在的智商做比較,其差異值需落於顯著範圍,才有實質的意義。因此,若以父母其中之一的智商、兄弟姊妹其中之一的智商、父母智商的平均、個案先前的智商所推算出來的數值,需與現在的智商差距超過22.4、21.8、21.4、10.2,才有意義可言。

第二個方法納入了重要的人口學變項,如父母教育程度及種族等等,其所推衍
而出的計算公式為:

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IQest=5.44 × (Mean education) + 2.80 (White/non-White)-9.01

(Black/non-Black) +81.68。

IQest代表預測的智商,Mean education是一個教育係數,需經換算才能得知。其計算方式是先算出父母兩人的教育平均年數,假如平均是0到8年的話,則為1;若為9到11年的話,則為2;若為12年,則為3;若為13到15年,則為4;若為16年以上,則為5。White/non-White代表白人係數:白人為1,非白人為0。Black/non-Black代表非洲裔係數:非洲裔為1,非非洲裔為0。此一公式加入種族權重,只適合使用於美國之白人、非洲裔與拉丁美洲裔之上。與上一方法相同,得到預測智商之後,仍需與個案現在的智商做比較,其差異值需超過20.3,方屬於顯著範圍,才能進一步做出解釋。

在台灣使用上述之公式皆須小心,因為樣本資料皆來自美國,第二個公式甚至加入種族權重,較難運用於本土個案之中。因此為了減少偏誤,在預測智能時,最好採用第一種方法,其誤差才不會因為種族加權而擴大。

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CC by QQ Li
CC by QQ Li

個案解析

在案例一中,臨床心理師在會談中得知父母之需求,說明可運用科學之方法預測A在出生時候的智商。父母乍聽之下覺得難以置信,並表示以前從未有人告知他們可以用這樣的方式來確定A的能力。因此我們建議父母嘗試看看,除了對A施行智力測驗外,也將妹妹帶來施測,用妹妹的結果即可推估是否因腦水腫而導致其能力退步。

經過兩次衡鑑之後,我們得知妹妹的智能為106,依照第一個公式做計算,其相關係數為.47,所得之計算式為:IQest = .47 × (106-100)+100,因此預估的智商(IQest)為102.82,個案現在的智能為88,兩者相減,其差距為14.82,少於前述之臨界值21.8,並未達到顯著。

A之父母在醫療疏失的陰影下待了六年,得知最後的結果時,終於鬆了一口氣。他們原本以為這一切都是因為產前檢查疏忽所導致。即使後來手術成功,仍對於接續影響耿耿於懷,認為小孩的能力已經退步,大不如前,對於小孩這麼小即要承擔一切,深感愧對。我們運用了科學所累積的知識,說明預測「未來」智力的方法與結果,讓父母心上的大石逐漸落地,慢慢寬心,並逐步開展自己與小孩的人生。

在案例二裡,最大的困難在於判斷出個案智能顯著下降的瞬間。在臨床的追蹤過程中,我們不可能時時刻刻監測個案的能力,只能以半年為期的方式進行。個案B特別的地方在於,其所罹患的疾病為逐步退化的遺傳性疾病,我們無法得知疾病從何時就已經開始發生,並影響腦部功能。因此我們必須以第一次的衡鑑結果,先預測其生病之前的智能。接著告知父母半年後一定要再來追蹤,並進行第二次施測。用病前智能與現在智能之差距,來瞭解個案之能力是否已經顯著退化。

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經過半年的追蹤,我們得到兩次智能衡鑑結果。第一次的智能為108,依照第一個公式做計算,其相關係數為.91,所得之計算式為:IQest = .91 ×(108-100)+100,因此預估的智商(IQest)為107.28。第二次的智能為97,兩者相減,其差距為10.28,剛好超過臨界值10.2,已達顯著範圍。

我們將此結果告知父母及手術醫療團隊,目前正好處於智能顯著下降的瞬間,若已找到合適的捐贈者,即可進行骨髓移植。父母得知這樣的訊息,與醫療團隊商議之後,做了一個重大決定:既然疾病已經有所影響,那就找到世界上最優秀的團隊進行手術吧!因而帶著個案出國,尋求更進一步的協助。

結語

能準確的預測兒童「未來」的智力,確實在臨床上是一個強而有力的技術,不只能推算出個案生病之前的智能,更能瞭解其生病之後的潛能與極限。目前台灣的現況仍有待努力,眼前最迫切需要的,是盡快使用本土的常模資料推算出修正後的估算公式,以利正確的進行預估及判斷。如此,才能對深陷預測風暴中的臨床工作者,有所助益。

註一:腦水腫(hydrocephalus)是指腦中腦脊髓液異常增加,進而造成腦室壓力增加。嚴重者可能壓迫腦部組織及神經,並導致功能下降,甚至造成死亡。

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註二:性聯遺傳之腎上腺白質退化症(X-linked Adrenoleukodystrophy, X-ALD)為罕見疾病,此疾病是因為身體的代謝系統出了問題,因而無法分解體內的非常長鏈脂肪酸(Very Long Chain Fatty Acid,VLCFA)。這群無法排解的脂肪酸,主要堆積在人體的腎上腺與腦中白質,而使此處的神經髓鞘去髓鞘化,進而影響神經髓鞘的傳送功能。髓鞘是神經細胞外的一層薄膜,神經訊號的傳導可利用它作高速運輸。假如現在髓鞘受到損害,傳導就會越走越慢,最後甚至傳不動了。以火車為例的話,就是從高鐵等級落到站站停的普通車等級,最後甚至會停駛。神經傳導無法傳送到正確的接收地,整個大腦就無法接受外界的刺激,想當然耳腦部功能都會受到影響,語音區辨、視覺敏銳度、空間能力、運動能力、組織能力、記憶、語言等等功能都會受到阻礙。不過此等影響是漸進式的,不是一下子就全部喪失。有些個案是從視覺受損開始,慢慢的作業就會寫的歪七扭八,無法順利寫到格子裡;有些個案則是從注意力不集中、脾氣暴躁開始,慢慢在課堂上會坐不住,不專心聽講。

註三:上述二例,為保護當事人,所有個案相關資料已經經過改寫。

本文轉載自作者部落格暗香浮動月黃昏

參考資料:

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  1. Baron, I. S. (2004). Neuropsychological Evaluation of the Child. New York: Oxford University Press.
  2. Redfield, J. (2001). Familial Intelligence as an Estimate of Expected Ability in Children. The Clinical Neuropsychologist, 15:4, 446 – 460.
  3. Vanderploeg, R. D., Schinka, J. A., Baum, K. M., Tremont, G., & Mittenberg, W. (1998). WISC-Ⅲ premorbid prediction strategies: Demongraphic and best performance approaches. Psychological Assessment, 10, 277-284
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林希陶_96
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作者為臨床心理師,專長為臨床兒童心理病理、臨床兒童心理衡鑑、臨床兒童心理治療與親子教養諮詢。近來因生養雙胞胎,致力於嬰幼兒相關教養研究,並將科學育兒的經驗,集結為《心理師爸爸的心手育嬰筆記》。與許正典醫師合著有《125遊戲,提升孩子專注力》(1)~(6)、《99連連看遊戲,把專心變有趣》、《99迷宮遊戲,把專心變有趣》。並主持FB專頁:林希陶臨床心理師及部落格:暗香浮動月黃昏。

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ECU: 汽車大腦的演化與挑戰
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/07/02 ・3793字 ・閱讀時間約 7 分鐘

本文與 威力暘電子 合作,泛科學企劃執行。

想像一下,當你每天啟動汽車時,啟動的不再只是一台車,而是一百台電腦同步運作。但如果這些「電腦」突然集體當機,後果會有多嚴重?方向盤可能瞬間失靈,安全氣囊無法啟動,整台車就像失控的高科技廢鐵。這樣的「系統崩潰」風險並非誇張劇情,而是真實存在於你我日常的駕駛過程中。

今天,我們將深入探討汽車電子系統「逆天改運」的科學奧秘。究竟,汽車的「大腦」—電子控制單元(ECU),是如何從單一功能,暴增至上百個獨立系統?而全球頂尖的工程師們,又為何正傾盡全力,試圖將這些複雜的系統「砍掉重練」、整合優化?

第一顆「汽車大腦」的誕生

時間回到 1980 年代,當時的汽車工程師們面臨一項重要任務:如何把汽油引擎的每一滴燃油都壓榨出最大動力?「省油即省錢」是放諸四海皆準的道理。他們發現,關鍵其實潛藏在一個微小到幾乎難以察覺的瞬間:火星塞的點火時機,也就是「點火正時」。

如果能把點火的精準度控制在「兩毫秒」以內,這大約是你眨眼時間的百分之一到千分之一!引擎效率就能提升整整一成!這不僅意味著車子開起來更順暢,還能直接省下一成的油耗。那麼,要如何跨過這道門檻?答案就是:「電腦」的加入!

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工程師們引入了「微控制器」(Microcontroller),你可以把它想像成一顆專注於特定任務的迷你電腦晶片。它能即時讀取引擎轉速、進氣壓力、油門深度、甚至異常爆震等各種感測器的訊號。透過內建的演算法,在千分之一秒、甚至微秒等級的時間內,精準計算出最佳的點火角度,並立刻執行。

從此,引擎的性能表現大躍進,油耗也更漂亮。這正是汽車電子控制單元(ECU)的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)。

汽車電子控制單元的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)/ 圖片來源:shutterstock

ECU 的失控暴增與甜蜜的負荷

第一顆 ECU 的成功,在 1980 年代後期點燃了工程師們的想像:「這 ECU 這麼好用,其他地方是不是也能用?」於是,ECU 的應用範圍不再僅限於點火,燃油噴射量、怠速穩定性、變速箱換檔平順度、ABS 防鎖死煞車,甚至安全氣囊的引爆時機……各種功能都交給專屬的 ECU 負責 。

然而,問題來了:這麼多「小電腦」,它們之間該如何有效溝通?

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為了解決這個問題,1986 年,德國的博世(Bosch)公司推出了一項劃時代的發明:控制器區域網路(CAN Bus)。你可以將它想像成一條專為 ECU 打造的「神經網路」。各個 ECU 只需連接到這條共用的線路上,就能將訊息「廣播」給其他單元。

更重要的是,CAN Bus 還具備「優先通行」機制。例如,煞車指令或安全氣囊引爆訊號這類攸關人命的重要訊息,絕對能搶先通過,避免因資訊堵塞而延誤。儘管 CAN Bus 解決了 ECU 之間的溝通問題,但每顆 ECU 依然需要獨立的電源線、接地線,並連接各種感測器和致動器。結果就是,一輛汽車的電線總長度可能達到 2 到 4 公里,總重量更高達 50 到 60 公斤,等同於憑空多載了一位乘客的重量。

另一方面,大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。更別提這些密密麻麻的線束,簡直是設計師和維修技師的惡夢。要檢修這些電子故障,無疑讓人一個頭兩個大。

大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。/圖片來源:shutterstock

汽車電子革命:從「百腦亂舞」到集中治理

到了2010年代,汽車電子架構迎來一場大改革,「分區架構(Zonal Architecture)」搭配「中央高效能運算(HPC)」逐漸成為主流。簡單來說,這就像在車內建立「地方政府+中央政府」的管理系統。

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可以想像,整輛車被劃分為幾個大型區域,像是車頭、車尾、車身兩側與駕駛艙,就像數個「大都會」。每個區域控制單元(ZCU)就像「市政府」,負責收集該區所有的感測器訊號、初步處理與整合,並直接驅動該區的馬達、燈光等致動器。區域先自理,就不必大小事都等中央拍板。

而「中央政府」則由車用高效能運算平台(HPC)擔任,統籌負責更複雜的運算任務,例如先進駕駛輔助系統(ADAS)所需的環境感知、物體辨識,或是車載娛樂系統、導航功能,甚至是未來自動駕駛的決策,通通交由車輛正中央的這顆「超級大腦」執行。

乘著這波汽車電子架構的轉型浪潮中, 2008 年成立的台灣本土企業威力暘電子,便精準地切入了這個趨勢,致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台。他們專精於開發電子排檔、多功能方向盤等各式汽車電子控制模組。為了確保各部件之間的溝通順暢,威力暘提供的解決方案,就像是將好幾個「分區管理員」的職責,甚至一部分「超級大腦」的功能,都整合到一個更強大的硬體平台上。

這些模組不僅擁有強大的晶片運算能力,可同時支援 ADAS 與車載娛樂,還能兼容多種通訊協定,大幅簡化車內網路架構。如此一來,車廠在追求輕量化和高效率的同時,也能顧及穩定性與安全性。

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2008 年威力暘電子致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台 /圖片來源:shutterstock

萬無一失的「汽車大腦」:威力暘的四大策略

然而,「做出來」與「做好」之間,還是有差別。要如何確保這顆集結所有功能的「汽車大腦」不出錯?具體來說,威力暘電子憑藉以下四大策略,築起其產品的可靠性與安全性:

  1. AUTOSAR : 導入開放且標準化的汽車軟體架構 AUTOSAR。分為應用層、運行環境層(RTE)和基礎軟體層(BSW)。就像在玩「樂高積木」,ECU 開發者能靈活組合模組,專注在核心功能開發,從根本上提升軟體的穩定性和可靠性。
  2. V-Model 開發流程:這是一種強調嚴謹、能在早期發現錯誤的軟體開發流程。就像打勾 V 字形般,左側從上而下逐步執行,右側則由下而上層層檢驗,確保每個階段的安全要求都確實落實。
  3. 基於模型的設計 MBD(Model-Based Design) 威力暘的工程師們會利用 MatLab®/Simulink® 等工具,把整個 ECU 要控制的系統(如煞車),用數學模型搭建起來,然後在虛擬環境中進行大量的模擬和測試。這等於在實體 ECU 誕生前,就能在「數位雙生」世界中反覆演練、預先排除設計缺陷,,並驗證安全機制是否有效。
  4. Automotive SPICE (ASPICE) : ASPICE 是國際公認的汽車軟體「品質管理系統」,它不直接評估最終 ECU 產品本身的安全性,而是深入檢視團隊在軟體開發的「整個過程」,也就是「方法論」和「管理紀律」是否夠成熟、夠系統化,並只根據數據來評估品質。

既然 ECU 掌管了整輛車的運作,其能否正常運作,自然被視為最優先項目。為此,威力暘嚴格遵循汽車業中一本堪稱「安全聖經」的國際標準:ISO 26262。這套國際標準可視為一本針對汽車電子電氣系統(特別是 ECU)的「超嚴格品管手冊」和「開發流程指南」,從概念、設計、測試到生產和報廢,都詳細規範了每個安全要求和驗證方法,唯一目標就是把任何潛在風險降到最低

有了上述這四項策略,威力暘確保其產品從設計、生產到交付都符合嚴苛的安全標準,才能通過 ISO 26262 的嚴格檢驗。

然而,ECU 的演進並未就此停下腳步。當ECU 的數量開始精簡,「大腦」變得更集中、更強大後,汽車產業又迎來了新一波革命:「軟體定義汽車」(Software-Defined Vehicle, SDV)。

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軟體定義汽車 SDV:你的愛車也能「升級」!

未來的汽車,會越來越像你手中的智慧型手機。過去,車輛功能在出廠時幾乎就「定終身」,想升級?多半只能換車。但在軟體定義汽車(SDV)時代,汽車將搖身一變成為具備強大運算能力與高速網路連線的「行動伺服器」,能夠「二次覺醒」、不斷升級。透過 OTA(Over-the-Air)技術,車廠能像推送 App 更新一樣,遠端傳送新功能、性能優化或安全修補包到你的車上。

不過,這種美好願景也將帶來全新的挑戰:資安風險。當汽車連上網路,就等於向駭客敞開潛在的攻擊入口。如果車上的 ECU 或雲端伺服器被駭,輕則個資外洩,重則車輛被遠端鎖定或惡意操控。為了打造安全的 SDV,業界必須遵循像 ISO 21434 這樣的車用資安標準。

威力暘電子運用前面提到的四大核心策略,確保自家產品能符合從 ISO 26262 到 ISO 21434 的國際認證。從品質管理、軟體開發流程,到安全認證,這些努力,讓威力暘的模組擁有最高的網路與功能安全。他們的產品不僅展現「台灣智造」的彈性與創新,也擁有與國際大廠比肩的「車規級可靠度」。憑藉這些實力,威力暘已成功打進日本 YAMAHA、Toyota,以及歐美 ZF、Autoliv 等全球一線供應鏈,更成為 DENSO 在台灣少數核准的控制模組夥伴,以商用車熱系統專案成功打入日系核心供應鏈,並自 2025 年起與 DENSO 共同展開平台化量產,驗證其流程與品質。

毫無疑問,未來車輛將有更多運作交由電腦與 AI 判斷,交由電腦判斷,比交由人類駕駛還要安全的那一天,離我們不遠了。而人類的角色,將從操作者轉為監督者,負責在故障或斷網時擔任最後的保險。透過科技讓車子更聰明、更安全,人類甘願當一個「最弱兵器」,其實也不錯!

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家境和母語環境會影響學生的智商嗎?資優生篩選機制的不平等——《隱性偏見》
平安文化_96
・2022/12/18 ・2114字 ・閱讀時間約 4 分鐘

高智商成績分數可以用買的!?

當時,在布洛瓦郡鑑別資優生的程序在一、二年級時展開。如果老師判斷一個孩童可能有資格參加資優課程,就會轉介孩子去學校心理師那裡作一個測驗。家長也可以聘請私人心理師來進行測驗。凡是被測出智商在一百三十以上的孩童就會被評估納入資優課程。由於幼年貧困和英語能力有限已經被證明會影響標準化測驗的成績,低收入戶學生以及英語非母語的學生被判定為資優生的門檻比較低,是一百一十五。

可是該郡學生的智商分數看起來很怪。分數並非正常分布,而是在一百二十九分時人數歸零,然後在一百三十分時(亦即被認定為資優的最低門檻)人數驟然升高。而且沒有一個孩子拿到不達門檻的一百二十九分。

後來分析這些數據的經濟學家蘿拉.朱里安諾(Laura Giuliano)帶著冷冷的幽默感告訴我:「高智商分數似乎是有市場的。」私人心理師表面上是被聘請來評估孩子,可是以每次幾百美元的價格,他們實際上是被雇來確保孩子被認定為資優。朱里安諾告訴我,當她自己的孩子接近入學年齡,其他的家長低聲告訴她哪些心理師是「好的」。「好」似乎意味著掌握了「發現」智商一三〇的技巧。

這種買來的智商是理解這種差距的一條線索:大多是白人的富有家長基本上是替子女買到資優生的名額。但是這仍舊無法解釋黑人孩童和拉美裔孩童、英語非母語的孩童、低收入戶孩童被鑑別為資優的人數何以如此之少。就算富有的白人小孩被鑑別為資優的人數超出正常比例,這也不該壓低其他孩童被鑑別為資優的人數。

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私人心理師會被雇來評估孩子為「高智商」。圖/envato.elements

辨別資優生的新作法——剔除老師和家長的推薦制度

帕克懷疑篩選過程的第一步可能有問題,亦即當老師和家長推薦學生去作測驗。於是在二○○三年十一月,她把那張地圖展示給學校董事會看,並且提出了一種鑑別資優生的新做法。帕克說,關於誰該接受測驗,布洛瓦郡不該仰賴任何人的個別判斷。該郡應該對每一個孩子進行篩選。面對那張凸顯出不平等的閃亮紅色地圖,學校董事會一致投票贊成。

二○○五年,布洛瓦郡展開了全面篩選。員工得到加班費,加班對該郡兩萬名二年級學生進行測驗。由於眾所周知智商測驗和其他標準化測驗都含有偏見,所選用的測驗是一種非語言的認知測驗,把這種風險降到最低。該測驗不依靠與任何特定文化有關的文字或圖像,而是測量解決問題的綜合能力。

在學生作過測驗之後,帕克的團隊就親手把用葡萄牙文、西班牙文和海地克里奧爾語寫成的家長同意書送到每個學校,讓家長能夠同意接下來的步驟。他們有技巧地回答家長的來電,那些家長擔心這張有關「特殊學生」的書面通知乃是表示孩子有行為問題。團隊成員要他們放心,說事情正好相反,說這是個好消息。

等到篩選程序完成,結果很驚人。在全面進行篩選之後,黑人孩童和拉美裔孩童被認定為資優的人數增加為三倍。在接下來那一年裡,有資格參加資優課程的另外數百名孩童中,有八成來自低收入戶或是英語非母語的學生。這些學生當中有許多人的分數明顯高出門檻,這表示即使是資賦特別優異的孩子從前也被排除在資優課程之外。

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問題不在於這些孩子的資賦不優異,而在於沒有人費心去把他們找出來。

黑人孩童常被資優生篩選制度排除,但其實他們智商與白人孩子無差異,甚至可能更聰明。圖/envato.elements

改變篩選制度與教育環境——不同種族間的成績差距就消失了

改變不僅止於此。布洛瓦郡規定:只要學校裡有資優兒童,哪怕只有一個,該校就必須替這名學生設立一間特殊的「高成就學生教室」,配備有受過特殊訓練的教師和更進階的課程。然後這間教室就會把分數接近門檻的那些學生也收進去──例如,某個年級有四名資優生,而一間「高成就學生教室」可以容納二十四名學生,就表示分數緊跟在後的二十名學生也可以在這間教室學習。

於是這些學生就也能從更快的步調、更豐富的課外活動、更高的教師期望和同儕支持中獲益。朱里安諾及其同事大衛.卡爾德(David Card)發現:在這種特殊教室學習的黑人和拉美裔「高成就學生」在數學和閱讀的成績大幅提升。在被安排進入這些教室之前,這些學生的數學和閱讀成績比不上智商相同的白人學生。在那之後,這個差距消失了。

這些學生當中有更多人變得有資格繼續參加步調加速的課程,使他們走上新的學習道路。事實上,黑人和拉美裔學生的整體數據情況都有了改變。事實證明,在進行普遍篩選之前,這些學生不僅比較不可能被篩選為資優,而且更可能被篩選出有學習障礙。而這種加強篩選反映在智商分數的整體分布上。在進行普遍篩選之後,黑人和拉美裔學生的分數分布圖和白人學生的分數分布圖變得一致。

——本文摘自《隱性偏見》,2022 年 10 月,平安文化出版,未經同意請勿轉載

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平安文化_96
5 篇文章 ・ 3 位粉絲
皇冠文化集團旗下的平安文化有限公司以出版非文學作品為主,書系涵蓋心理勵志、人文社科、健康、兩性、商業……等,致力於將好書推廣給廣大讀者。

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喝母乳的寶寶能提升神經認知功能?——是真的!而且「曾經喝過就有效」
查克爸
・2021/10/26 ・3015字 ・閱讀時間約 6 分鐘

喝母乳的寶寶,真的會更聰明嗎?母乳不僅能夠提供小寶寶所需的營養以及免疫力,而透過母親的生理機制,更能將各種符合自己孩子需求的成分,客製成孩子專屬的母乳。需要發育大腦,就多給些相關的成分,如果要長肌肉也沒問題,媽媽隨時隨地都準備為孩子產製最適合的母乳,這可是任何產業都難以複製的機能。因此母乳被說是對寶寶是最好的禮物,想當然各種與母乳哺育相關的研究主題,便是眾多學者探討了解的目標。

其中,研究智力發展應該是最吸引人的主題之一,不過目前為止也是有研究指出,母乳哺育的孩子,他們的平均智商與沒有母乳哺育的孩子相差無幾,這不知潑了多少人一身的冷水,掃了無數爸媽的興致。但以前的證據說智商沒差異,不代表新的研究一樣沒差異,科學這件事就是會不斷變化,產出新的結論,全世界仍有不少研究都提出母乳可能使寶寶更聰明。

這次要介紹的羅徹斯特大學醫學中心(URMC)神經科學研究所(Del Monte Institute for Neuroscience)的成果就是其中之一,他們這次提出的新證據是與認知能力有關,而且他們的結論應該會讓人眼睛一亮,因為他們發現,母乳哺育的時間長短與 9-10 歲兒童的部分認知發展有關連,而且只要孩子有吃母乳一段時間就可以看出差異[1]

人類積極探索智力,母乳與智力的關係更是熱門主題之一。圖/Pixabay

改變研究方向,找出母乳與智力之間的正向證據

隨著各種研究產出,我們得以知道智力受到很多變項影響,尤其是與父母親直接相關的因素,例如父母的社經地位、智力程度、學經歷等都可能使孩子擁有較高的智力。換句話說,也就是研究者比較了相同教育程度或是經濟程度的母親後,結論是不管有沒有哺餵母乳,他們孩子的智商分數可能相近。

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既然知道多種因素可以影響智力,便要在研究方法的設計下足功夫,因為要盡可能控制所有影響,讓母乳哺育的小孩,以及沒有母乳哺育的小孩都能在同一個基準線上比較,才能看出客觀上的差異,或可說是未能控制好混雜因素[2]

不過就如開頭所說,研究目標、方法不同,看到的成果就不一樣,羅徹斯特大學醫學中心這篇藉由分析青少年大腦認知發展研究計畫[3](The Adolescent Brain Cognitive Development Study;ABCD Study)數據的報告,就看到了母乳與認知的正向關係,改而分析更細項的各種認知能力[4],其涉及了執行與感知、學習、記憶、理解、意識、推理、判斷、直覺和語言相關的等各種任務技能。

認知能力分好多,研究分析哪些?

這個認知研究採用 ABCD 研究數據來探討,但為了減少測量誤差的影響(例如孩童曾經暴露會接觸酒精的環境、未參加訪視的兒童等因素),研究者最終保留了 9,116 名兒童的數據,並以此分析母乳哺育時間與神經認知能力之間的關係。那列入分析的認知能力向度有哪些?

向度一共有三項,而且跟每個人都有關,分別是一般能力(general ability)、執行能力(executive function)以及記憶力(memory),而這三項能力各自有其解釋在,如一般能力,美國心理學會對此提出的解釋定義是,一種可以被衡量的能力,且被認為是基礎能力,用來處理所有與智力相關的任務。

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再來是執行能力,這個能力則可用來管理和控制工作記憶、注意力,也跟抽象思考等種種認知過程有關,像是設定目標、想像並預見;最後一個是大家耳熟能詳的記憶力,是透過大腦系統所儲存的訊息,是能回憶特定訊息或曾經有過的經歷。

不過這些能力的發展程度真的能評量嗎?放心,各項認知能力背後有眾多的研究依據,也發展出各種不同的測量方式來評定。像是「魏氏兒童智力量表的矩陣推理測驗」就在這個研究被用來測量知覺推理和組織、空間訊息處理等相關的能力;而美國國立衛生研究院的 NIH Toolbox®-Cognition battery,也在這個研究裡被整合運用評估兒童的神經和行為功能。最後通過次數以極多的神經認知測驗,也才讓研究結果得出有吃母乳的小朋友,是能改善某個認知能力。

針對各種能力、認知所開發的測驗,不斷的被開發出來並應用。圖/Pexels

母乳真的有助於認知能力!是哪一項呢?

研究要分析的有一般能力、執行能力以及記憶力,那究竟哪像能力獲得提升呢?鏘鏘,從數據提供的結論是一般能力(general ability)與母乳哺育的時間長短有顯著關聯[1]。但你可能會說「怎麼才提升一種能力?」,這時候我們要關注的是,在心理學上的一般能力也包含多種能力,一般能力只是所有分向能力的統整稱呼。

研究中把這九千多位 9-10 歲的孩子,依照他們吃母乳的時間長短分成四組,第一組是 0 個月的控制組,接著是三組母乳哺育的實驗組,分別是 1-6 個月、7-12 個月以及吃母乳超過 12 個月的寶寶,可以看到在母乳哺育期最短的 1-6 個組別寶寶,他們在一般能力的測驗結果,比起沒吃母乳的寶寶有所提升,而且隨著母乳哺育的時間變長,孩子們在一般能力的發展程度也越來越高。

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用另外一個角度來看研究結果就是,今天有某一個家庭選擇餵養母乳,即便哺育期間落在有點長又不算太長的 2 個月或是半年內,對寶寶的神經認知發展來說也是有幫助的,這也符合研究人員的設定目標,因為這有望幫助改善人們的動機,讓更多人想要母乳哺育,不只告訴每個家庭們可以量力而行,也藉此呼籲政府、社會企業能夠更設身處地為媽媽們著想。

母乳哺育與一般能力認知的關聯性較高,且隨著期間變長而增加。資料/參考資料1

研究成果重要,但更該考慮「人」

各種母乳相關的科學證據報告,讓母乳對孩子的好處不言而喻,這次介紹的研究也是,也的確可以藉由這些證據協助家庭做出決定,讓他們決定是否要餵養母乳,但這篇研究成果的重點,是希望能夠「鼓勵」家庭選擇用母乳哺育寶寶,而不是「非得要」。

不可否認的是,母乳哺育對媽媽們是一個壓力來源,常常聽到「給寶寶最好的」,反而讓各種美好變成壓力,像是聽到哪位媽媽不給寶寶吃母乳,各種批評襲來,不餵母乳變成一種罪過。而如果選擇母乳哺育,又可能因為家人不支持而宣告放棄。

母乳對寶寶有幫助,但家人彼此間的支持才更重要。圖/Pixabay


研究也實實在在告訴我們,餵養母乳的意願及時間長短,可是牽涉眾多因素,其中個體因素如教育程度、年齡會改變想法,還有環境和社會文化影素也會影響,例如就業問題、丈夫支持程度、家人態度也都大大的參雜其中[6]

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因此每個家庭間的討論、媽媽的個人意願都很重要,有了共識後再來下決定,而當你們決定好要給寶寶母乳,又就差那決定性的臨門一腳時,不妨想想這篇研究提出的結論,「只要曾經給寶寶喝母乳,便有機會提升他特定的認知能力喔」。

  1. Lopez, D. A., Foxe, J. J., Mao, Y., Thompson, W. K., Martin, H. J., & Freedman, E. G. (2021). Breastfeeding Duration Is Associated With Domain-Specific Improvements in Cognitive Performance in 9-10-Year-Old Children. Frontiers in public health, 9, 657422. https://doi.org/10.3389/fpubh.2021.657422
  2. Walfisch, A., Sermer, C., Cressman, A., & Koren, G. (2013). Breast milk and cognitive development–the role of confounders: a systematic review. BMJ open, 3(8), e003259. https://doi.org/10.1136/bmjopen-2013-003259
  3. https://abcdstudy.org/
  4. https://dictionary.apa.org/cognitive-ability
  5. Natland ST, Andersen LF, Nilsen TI, Forsmo S, Jacobsen GW. Maternal recall of breastfeeding duration twenty years after delivery. BMC Med Res Methodol. 2012 Nov 23;12:179. doi: 10.1186/1471-2288-12-179. PMID: 23176436; PMCID: PMC3568415.
  6. Shi, H., Yang, Y., Yin, X. et al. Determinants of exclusive breastfeeding for the first six months in China: a cross-sectional study. Int Breastfeed J 16, 40 (2021). https://doi.org/10.1186/s13006-021-00388-y
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查克爸
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查克爸|醫學生物技術領域 碩士,現職是有點神祕,也與自然科學有關的評量工具研究人,專心將各種研究設計為科學教育評量工具的同時,也投入喜愛的科普領域。